FR2633692A1

FR2633692A1 - Piston with reciprocating rectilinear motion for an internal combustion engine

Info

Publication number: FR2633692A1
Application number: FR8808764A
Authority: FR
Inventors: Michel Brun
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-05
Anticipated expiration: 2008-06-29
Also published as: FR2633692B1

Abstract

The invention relates to a piston with reciprocating rectilinear motion. This piston includes two opposite hydrodynamic pads provided laterally on either side of the piston facing alternately loaded regions 14, 15 of the internal wall 13 of a cylinder 2 liner 3 in which the said piston 1 is capable of moving translationally, the hydrodynamic pads 11, 12 respectively including an external surface 16, 20 which is inclined with respect to the internal wall 13. The invention is characterised in that the respective external surfaces 16, 20 of the two aforementioned hydrodynamic pads 11, 12 are asymmetric with respect to the longitudinal geometric axis X of the piston 1, whereas they respectively have a shape which is adapted to the direction of displacement of the piston 1 in order to give rise to optimum hydrodynamic lubrication between the hydrodynamic pads 11, 12 and the internal wall 13 of the liner 3 of the cylinder 2. This invention is intended for example to equip an internal combustion engine.

Description

L'invention concerne un piston à mouvement
rectiligne alternatif destiné, plus particulièrement à
équiper un moteur à combustion interne.The invention relates to a piston with movement.
alternative rectilinear intended, more particularly for
equip an internal combustion engine.

Elle vise également un moteur à combustion
interne équipé dé ce piston.It also targets a combustion engine
internal fitted with this piston.

Afin d'améliorer le rendement et la durée de
vie des moteurs, notamment à combustion interne, il est
souhaitable de prévoir, entre chaque piston et la chemise
du cylindre correspondant, un graissage hydrodynamique
approprié tendant à minimiser le coefficient de
frottement essentiellement entre les surfaces ou régions
en contact qui sont relativement mobiles et
particulièrement chargées.In order to improve the yield and the duration of
life of engines, especially internal combustion, it is
desirable to provide, between each piston and the jacket
of the corresponding cylinder, hydrodynamic lubrication
appropriate tending to minimize the coefficient of
friction mainly between surfaces or regions
in contact that are relatively mobile and
particularly busy.

A cet effet et comme il est décrit par exemple
dans la demande de brevet européen No. 0 154 405, on
prévoit entre le piston et les régions chargées de la
paroi interne de la chemise du cylindre, des patins
hydrodynamiques opposés qui comportent des surfaces
extérieures d'appui respectives, inclinées par rapport
auxdites régions chargées correspondantes.For this purpose and as described for example
in European patent application No. 0 154 405, we
between the piston and the regions responsible for
inner wall of cylinder liner, pads
opposite hydrodynamics that have surfaces
respective support surfaces, inclined with respect to
to said corresponding loaded regions.

Cependant, chacun des patins décrits dans ce
document comporte une structure oscillante permettant une
inclinaison variable mais dont la conception relativement
compliquée d'une part, n'assure qu'un graissage hydrodynamique précaire notamment au voisinage du point
mort haut du piston, et d'autre part entraîne une
réalisation coûteuse, peu résistante et peu fiable.However, each of the pads described in this
document has an oscillating structure allowing a
variable inclination but whose design relatively
complicated on the one hand, ensures only a precarious hydrodynamic lubrication especially in the vicinity of the point
dead top of the piston, and secondly causes a
expensive, not very resistant and not very reliable.

Aussi, la présente invention a pour but de
remédier à ces inconvénients en fournissant un piston à
mouvement rectiligne alternatif équipé de patins
hydrodynamiques, de structure simple et robuste,
permettant un graissage hydrodynamique particulièrement
efficace même lorsque I piston est soumis à de fortes
pressions et à des efforts latéraux importants. Also, the present invention aims to
remedy these drawbacks by providing a piston to
reciprocating rectilinear movement fitted with skids
hydrodynamic, simple and robust structure,
allowing a particularly hydrodynamic lubrication
effective even when I piston is subjected to strong
pressure and significant lateral forces.

A cet effet, l'invention a pour objet un piston à mouvement rectiligne alternatif, destiné par exemple à équiper un moteur à combustion interne, relié à une bielle par un axe de piston diamétral, et du type comprenant au moins deux patins hydrodynamiques opposés, solidaires du piston et prévus latéralement de part et d'autre de l'axe de piston, au regard de régions alternativement chargées de la paroi interne d'une chemise d'un cylindre dans laquelle ledit piston est susceptible de se translater, lesdits patins hydrodynamiques, qui sont alternativement appliqués contre lesdites régions alternativement chargées, comportant respectivement une surface extérieure d'appui inclinée par rapport à ladite paroi interne de ladite chemise pour permettre l'application adéquate d'un liquide de lubrification débité par un système de graissage approprié, caractérisé en ce que les surfaces extérieures des deux patins hydrodynamiques précités sont dissymétriques par rapport à l'axe géométrique longitudinal du piston tandis qu'elles présentent respectivement une forme adaptée au sens de déplacement du piston pour induire un graissage hydrodynamique optimal entre les patins hydrodynamiques et ladite paroi interne de la chemise. To this end, the subject of the invention is a piston with reciprocating rectilinear movement, intended for example to equip an internal combustion engine, connected to a connecting rod by a diametral piston pin, and of the type comprising at least two opposite hydrodynamic pads, integral with the piston and provided laterally on either side of the piston pin, with regard to regions alternately charged with the internal wall of a jacket of a cylinder in which said piston is capable of translating, said hydrodynamic pads , which are alternately applied against said alternately charged regions, respectively comprising an external bearing surface inclined relative to said internal wall of said jacket to allow the adequate application of a lubricating liquid delivered by an appropriate lubrication system, characterized in that the outer surfaces of the two aforementioned hydrodynamic pads are asymmetrical with respect to t to the longitudinal geometric axis of the piston while they respectively have a shape adapted to the direction of displacement of the piston to induce optimal hydrodynamic lubrication between the hydrodynamic pads and said internal wall of the jacket.

Suivant une autre caractéristique, le bord supérieur de la surface extérieure d'un des patins hydrodynamiques dit de compression qui est appliquée contre la paroi interne de la chemise du cylindre lors du mouvement ascendant du piston, et notamment lors du temps de compression du cylindre, est le bord de ladite surface extérieure le plus éloigné de ladite paroi interne, tandis que le bord inférieur, de la surface extérieure de l'autre patin hydrodynamique dit de combustion qui est appliquée contre la paroi interne de la chemise du cylindre lors du mouvement descendant du piston, et notamment lors du temps de combustion du cylindre, est le bord de ladite surface extérieure le plus éloigné de la paroi interne de ladite chemise. According to another characteristic, the upper edge of the outer surface of one of the hydrodynamic so-called compression pads which is applied against the internal wall of the cylinder liner during the upward movement of the piston, and in particular during the cylinder compression time, is the edge of said outer surface farthest from said inner wall, while the lower edge, of the outer surface of the other hydrodynamic pad known as combustion which is applied against the inner wall of the cylinder liner during the downward movement of the piston, and in particular during the combustion time of the cylinder, is the edge of said outer surface furthest from the internal wall of said jacket.

On précisera ici que les deux patins hydrodynamiques précités sont essentiellement décalés par rapport à un plan transversal du piston contenant l'axe géométrique de l'axe de piston. It will be specified here that the two aforementioned hydrodynamic pads are essentially offset relative to a transverse plane of the piston containing the geometric axis of the piston axis.

Par ailleurs, les deux patins hydrodynamiques précités sont décalés par rapport audit plan transversal selon des sens opposés. Furthermore, the two aforementioned hydrodynamic pads are offset from said transverse plane in opposite directions.

D'autre part, le patin hydrodynamique de compression est essentiellement décalé vers le haut du piston tandis que le patin hydrodynamique de combustion est essentiellement décalé vers le bas du piston. On the other hand, the hydrodynamic compression pad is essentially offset towards the top of the piston while the hydrodynamic combustion pad is essentially offset towards the bottom of the piston.

On précisera encore ici que les patins hydrodynamiques sont disposés par rapport au piston de sorte que leur axe de portance moyenne coincide sensiblement avec ledit plan transversal du piston contenant l'axe géométrique de l'axe de piston. It will also be specified here that the hydrodynamic pads are arranged relative to the piston so that their mean lift axis substantially coincides with said transverse plane of the piston containing the geometric axis of the piston axis.

De plus, la surface extérieure de chaque patin hydrodynamique est de forme au moins partiellement tronconique. In addition, the outer surface of each hydrodynamic pad is at least partially frustoconical in shape.

Par ailleurs, le système de graissage associé au piston selon l'invention comporte deux circuits d'alimentation pour la distribution sélective du liquide de lubrification vers les surfaces extérieures respectives desdits patins hydrodynamiques. Furthermore, the lubrication system associated with the piston according to the invention comprises two supply circuits for the selective distribution of the lubrication liquid to the respective external surfaces of said hydrodynamic pads.

D'autre part, les circuits d'alimentation coopèrent avec un moyen de distribution constitué par deux gorges circonférentielles partiellement circulaires qui sont ménagées sur le pourtour interne d'un coussinet de la tette de la bielle associée au piston et qui sont susceptibles de coïncider sélectivement avèc un conduit radial ménagé dans un maneton d'un vilebrequin correspondant. On the other hand, the supply circuits cooperate with a distribution means constituted by two circumferential partially circular grooves which are formed on the internal periphery of a pad of the head of the connecting rod associated with the piston and which are capable of coinciding selectively with a radial duct formed in a crankpin of a corresponding crankshaft.

De plus, le système de graissage comporte un conduit coaxial et contigu au conduit radial précité et de plus petit diamètre que celui-ci, assurant la lubrification permanente de l'interface manetoncoussinet. In addition, the lubrication system comprises a coaxial conduit and contiguous to the above-mentioned radial conduit and of smaller diameter than the latter, ensuring permanent lubrication of the crankpin interface.

Par tailleurs, les patins hydrodynamiques sont solidaires d'une bague emmanchée sur la jupe du piston et délimitant avec celle-ci des passages pour le liquide de lubrification. By tailors, the hydrodynamic pads are integral with a ring fitted on the skirt of the piston and delimiting therewith passages for the lubrication liquid.

Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un piston à mouvement rectiligne alternatif selon l'invention, muni de patins hydrodynamiques et d'un système de graissage selon un premier mode de réalisation
- la figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1
- la figure 3 est une vue en coupe similaire à la figure 2 mais représentant un autre mode de réalisation du système de graissage
- la figure 4 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne IV-IV de la figure 1 et qui représente deux patins hydrodynamiques selon un deuxième mode de réalisation
- les figures 5 et 6 sont des vues très schématiques d'un ensemble cylindre-piston-embiellage, respectivement, lors du temps de compression et lors du temps de combustion du cylindre
- la figure 7 est une vue partielle faite suivant la région VII de la figure 1 ; et
- la figure 8 est un graphique représentant différentes courbes caractéristiques des efforts subis par les patins hydrodynamiques. However, other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which
- Figure 1 is a longitudinal sectional view of a reciprocating rectilinear piston according to the invention, provided with hydrodynamic pads and a lubrication system according to a first embodiment
- Figure 2 is a sectional view taken along the line II-II of Figure 1
- Figure 3 is a sectional view similar to Figure 2 but showing another embodiment of the lubrication system
- Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of Figure 1 and which represents two hydrodynamic pads according to a second embodiment
- Figures 5 and 6 are very schematic views of a cylinder-piston-connecting rod assembly, respectively, during the compression time and during the cylinder combustion time
- Figure 7 is a partial view taken along region VII of Figure 1; and
- Figure 8 is a graph showing different characteristic curves of the stresses undergone by the hydrodynamic pads.

En se réfèrant à la figure 1, un piston 1 selon l'invention, est disposé de façon coulissante à l'intérieur d'un cylindre 2, par exemple pourvu d'une chemise 3, tandis qu'il est animé d'un mouvement rectiligne alternatif par l'intermédiaire d'une bielle 4 actionnée par un maneton 5 d'un vilebrequin, non représenté. Referring to Figure 1, a piston 1 according to the invention is slidably disposed inside a cylinder 2, for example provided with a jacket 3, while it is driven by a movement alternating rectilinear by means of a connecting rod 4 actuated by a crankpin 5 of a crankshaft, not shown.

Par ailleurs, le piston à mouvement rectiligne alternatif 1 est constitué d'une part, d'une tête ou couronne porte-segment 6 qui est munie d'une segmentation 7, et d'autre part d'une jupe 8 recevant un pied 9 de la bielle 4, par l'intermédiaire d'un axe de piston 10. Furthermore, the reciprocating rectilinear piston 1 consists on the one hand, of a segment-carrying head or crown 6 which is provided with a segmentation 7, and on the other hand of a skirt 8 receiving a foot 9 of the connecting rod 4, by means of a piston pin 10.

D'autre part, le piston 1 comporte deux patins hydrodynamiques opposés 11 et 12 prévus latéralement de part et d'autre de l'axe de piston, de préférence entre la jupe 8 et une paroi interne 13 de la chemise 3 du cylindre 2. On the other hand, the piston 1 comprises two opposite hydrodynamic pads 11 and 12 provided laterally on either side of the piston pin, preferably between the skirt 8 and an internal wall 13 of the jacket 3 of the cylinder 2.

Les patins hydrodynamiques hl et 12 sont orientés dans le cylindre 2, comme on le voit sur la figure 4, de telle sorte qu'ils soient disposés au regard de régions alternativement chargées 14 et 15 de la paroi interne 13. The hydrodynamic pads hl and 12 are oriented in the cylinder 2, as can be seen in FIG. 4, so that they are arranged facing alternately charged regions 14 and 15 of the internal wall 13.

En effet, et comme il a été représenté sur les figures 5 et 6 qui montrent respectivement les temps de compression et de combustion du cylindre 2, la bielle 4, à cause de son obliquité par rapport à l'axe géométrique longitudinal X du piston 1, lors du déplacement du piston 1 dans la direction ascendante A, c'est-à-dire vers l'extérieur du moteur ou dans la direction descendante D, c'est-à-dire vers l'intérieur du moteur, et à cause des fortes pressions Pr subies par le piston 1, génère, par l'Intermédiaire de l'axe de piston 10, des poussées P1 et
P2 qui causent sur les régions 14 et 15, alors chargées, des efforts latéraux de réaction F1 et F2. Indeed, and as it has been represented in FIGS. 5 and 6 which respectively show the compression and combustion times of the cylinder 2, the connecting rod 4, because of its obliquity with respect to the longitudinal geometric axis X of the piston 1 , when the piston 1 moves in the upward direction A, that is to say towards the outside of the engine or in the downward direction D, that is to say towards the inside of the engine, and because high pressures Pr undergone by the piston 1, generates, through the piston pin 10, thrusts P1 and
P2 which cause on the regions 14 and 15, then loaded, lateral reaction forces F1 and F2.

Ces poussées résultent des forces dues aux pressions P r et aux efforts E1, E2, alternativement d'entrainement et résistants, que la bielle 4 transmet entre l'axe de piston 10 et le maneton 5 du vilebrequin. These thrusts result from the forces due to the pressures P r and to the forces E1, E2, alternately of drive and resistant, which the connecting rod 4 transmits between the piston pin 10 and the crank pin 5 of the crankshaft.

Les régions 14 et 15 étant par conséquent chargées de façon alternative, la région 14 étant chargée lors du mouvement ascendant A du piston 1 et lors du temps de compression du cylindre 2, tandis que la région 15 est chargée lors du mouvement descendant D du piston 1 et lors du temps de combustion du cylindre 2. The regions 14 and 15 are therefore alternately loaded, the region 14 being loaded during the upward movement A of the piston 1 and during the compression time of the cylinder 2, while the region 15 is loaded during the downward movement D of the piston 1 and during the combustion time of cylinder 2.

Par conséquent, les patins hydrodynamiques 11 et 12 sont de façon correspondante alternativement en appui et appliqués contre les régions alternativement chargées 14 et 15. Ainsi, les patins hydrodynamiques 11 et 12 qui équipent le piston 1 selon l'invention ont été conçus en fonction de leur rSle spécifique afin d'optimiser leur action sur les régions alternativement chargées 14 et 15. Consequently, the hydrodynamic pads 11 and 12 are correspondingly alternately in abutment and applied against the alternately loaded regions 14 and 15. Thus, the hydrodynamic pads 11 and 12 which equip the piston 1 according to the invention have been designed as a function of their specific role in order to optimize their action on the alternately charged regions 14 and 15.

D'autre part, on a représenté sur la figure 7 deux éléments relativement mobiles, tels que par exemple, le patin hydrodynamique 11 et la paroi interne 3, et notamment sa région chargée correspondante 14, dans une disposition permettant d'induire, entre ces éléments, un graissage hydrodynamique si possible parfait. On the other hand, there is shown in Figure 7 two relatively mobile elements, such as for example, the hydrodynamic pad 11 and the inner wall 3, and in particular its corresponding charged region 14, in an arrangement allowing to induce, between these elements, perfect hydrodynamic lubrication if possible.

A cet effet, la surface extérieure d'appui 16 du patin hydrodynamique 11 a été inclinée par rapport à la paroi interne 3 pour que les écartements H11 et L11, des bords respectifs 17 et 18 de la surface extérieure d'appui 16 par rapport à la paroi interne 3 soient différents, ce qui assure la boncentration d'une veine du fluide de lubrification f. To this end, the external support surface 16 of the hydrodynamic pad 11 has been inclined relative to the internal wall 3 so that the spacings H11 and L11, of the respective edges 17 and 18 of the external support surface 16 relative to the internal wall 3 are different, which ensures the boncentration of a vein of the lubrication fluid f.

De même, la surface extérieure d'appui 20 du patin hydrodynamique 12 est inclinée par rapport à la paroi interne 3 pour constituer des écartements H12 et
L12 des bords respectifs 22 et 21 de la surface extérieure d'appui 20 par rapport à la paroi interne 3, différents. Cependant, et compte tenu des rôles spécifiques des patins hydrodynamiques 11 et 12 qui sont dits respectivement de compression et de combustion, le bord supérieur 17, de la surface extérieure 16 du patin hydrodynamique 11 qui est appliquée contre la paroi interne 13 de la chemise 3 du cylindre 2 lors du mouvement ascendant A du piston 1, et notamment lors du temps de compression du cylindre 2, est le bord de la surface extérieure 16 le plus éloigné de la paroi interne 13, tandis que le bord inférieur 22, de la surface extérieure 20 de l'autre patin hydrodynamique 12 qui est appliquée contre la paroi interne 13 lors du mouvement descendant D du piston 1, et notamment lors du temps de combustion du cylindre 2, est le bord de la surface extérieure 20 le plus éloigné de la paroi interne 13.Likewise, the external bearing surface 20 of the hydrodynamic shoe 12 is inclined relative to the internal wall 3 to constitute spacings H12 and
L12 of the respective edges 22 and 21 of the external bearing surface 20 relative to the internal wall 3, which are different. However, and taking into account the specific roles of the hydrodynamic pads 11 and 12 which are said to be compression and combustion respectively, the upper edge 17 of the outer surface 16 of the hydrodynamic pad 11 which is applied against the internal wall 13 of the jacket 3 of the cylinder 2 during the upward movement A of the piston 1, and in particular during the compression time of the cylinder 2, is the edge of the outer surface 16 furthest from the internal wall 13, while the lower edge 22, of the surface outer 20 of the other hydrodynamic pad 12 which is applied against the inner wall 13 during the downward movement D of the piston 1, and in particular during the combustion time of the cylinder 2, is the edge of the outer surface 20 furthest from the inner wall 13.

D'autre part, on remarquera que les deux patins hydrodynamiques il et 12 sont essentieltement décalés par rapport à un plan transversal Pt du piston 1 qui contient l'axe géométrique longitudinal Y de. l'axe de piston 10, les deux patins hydrodynamiques, de compression 11 et de combustion 12, étant décalés par rapport au plan transversal Pt selon des sens opposés. On the other hand, it will be noted that the two hydrodynamic pads il and 12 are essentially offset relative to a transverse plane Pt of the piston 1 which contains the longitudinal geometric axis Y of. the piston pin 10, the two hydrodynamic, compression 11 and combustion 12 pads, being offset with respect to the transverse plane Pt in opposite directions.

En effet, le patin hydrodynamique de compression 11 est essentiellement décalé vers le haut du piston 1, c'est-à-dire vers la tête ou couronne porte-segment 6, tandis que le patin hydrodynamique de combustion 12 est essentiellement décalé vers le bas du piston 1, vers l'extrémité libre de la jupe 8. In fact, the hydrodynamic compression pad 11 is essentially shifted upwards of the piston 1, that is to say towards the segment head or crown 6, while the hydrodynamic combustion pad 12 is essentially shifted downwards of the piston 1, towards the free end of the skirt 8.

On remarquera donc, de ce qui vient d'être décrit en détail ci-dessus, que les surfaces extérieures respectives 16 et 20 des deux patins hyarodynamiques 11 et 12 sont dissymétriques par rapport à l'axe géométrique longitudinal X du piston 1 et qu'elles présentent une forme et une orientation adaptées au sens de déplacement du piston 1. It will therefore be noted, from what has just been described in detail above, that the respective external surfaces 16 and 20 of the two hyarodynamic pads 11 and 12 are asymmetrical with respect to the longitudinal geometric axis X of the piston 1 and that they have a shape and an orientation adapted to the direction of movement of the piston 1.

Par ailleurs, en se réfèrant à la figure 7, il a été représenté l'axe de portance moyenne Apm ou résultante des efforts subis par les surfaces extérieures 16 et 20 des patins hydrodynamiques 11 et 12. Furthermore, with reference to FIG. 7, the axis of mean lift Apm or resulting from the forces undergone by the external surfaces 16 and 20 of the hydrodynamic pads 11 and 12 has been shown.

On remarquera que pour chaque patin hydrodynamique, l'axe de portance moyenne Apm est décalé vers l'arrière du patin respectivement vers les bords inférieur 18 et supérieur 21 des patins hydrodynamiques 11 et 12 qui sont les bords les moins écartés de la paroi interne 13. It will be noted that for each hydrodynamic pad, the mean lift axis Apm is offset towards the rear of the pad respectively towards the lower 18 and upper 21 edges of the hydrodynamic pads 11 and 12 which are the edges the least spaced from the internal wall 13 .

D'autre part, on observera sur la figure 1 que chaque patin hydrodynamique 11, 12 a été disposé par rapport au piston 1 de sorte que son axe de portance moyenne Apm coïncide avec le plan transversal Pt.du piston 1. L'axe de piston 10 constitue ainsi un pivot pour chaque patin. On the other hand, it will be observed in FIG. 1 that each hydrodynamic pad 11, 12 has been arranged with respect to the piston 1 so that its mean lift axis Apm coincides with the transverse plane Pt. Of the piston 1. The axis of piston 10 thus constitutes a pivot for each shoe.

On précisera ici qu'au voisinage de la position du piston 1 correspondant au point mort haut, il est difficile de maintenir un graissage hydrodynamique parfait entre les surfaces extérieures d'appui 16, 20 et la paroi interne 13 puisque la vitesse diminue progressivement puis s'annule aux alentours de ce point tandis que la pression Pr appliquée sur le piston 1 augmente (fin de compression et début de combustion), les forces latérales F1 et F2 augmentant tandis que la veine du fluide de lubrification f tend à ne plus se contracter. It will be specified here that in the vicinity of the position of the piston 1 corresponding to the top dead center, it is difficult to maintain perfect hydrodynamic lubrication between the external bearing surfaces 16, 20 and the internal wall 13 since the speed gradually decreases then s '' cancels around this point while the pressure Pr applied to the piston 1 increases (end of compression and start of combustion), the lateral forces F1 and F2 increasing while the vein of the lubrication fluid f tends to no longer contract .

Ainsi, et étant donné qu'il est alors important de maintenir une portance suffisante au voisinage du point mort haut, on ajustera en fonction du type de moteur un paramètre m = (H(11,12)/L (11,12) - 1), ce qui permettra de déterminer la position de l'axe de portance moyenne Apm de chaque patin hydrodynamique 11, 12. Thus, and given that it is then important to maintain sufficient lift in the vicinity of the top dead center, a parameter m = (H (11.12) / L (11.12)) will be adjusted according to the type of motor. 1), which will make it possible to determine the position of the mean lift axis Apm of each hydrodynamic pad 11, 12.

La figue 8 représente différentes courbes d'efforts F1, F2 appliquées sur la hauteur de chaque patin hydrodynamique il et 12, le paramètre ml étant égal à 0,2 ; m2 à 0,5 ; m4 à 1,2 et m5 à 2. Fig. 8 represents different force curves F1, F2 applied to the height of each hydrodynamic pad 11 and 12, the parameter ml being equal to 0.2; m2 at 0.5; m4 to 1.2 and m5 to 2.

En se réfèrant désormais à la figure 1, et selon un premier mode de réalisation, on remarquera que les patins hydrodynamiques 11 et 12 sont fixés de façon coaxiale à la jupe 8 du piston 1 par l'intermédiaire d'une bague 23, par exemple par une liaison collée ou vissée, par emmanchement ou analogue. D'autre part, et selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 4, les patins hydrodynamiques 11 et 12 peuvent être prévus monobloc et ajustés directement sur la jupe 8. Referring now to FIG. 1, and according to a first embodiment, it will be noted that the hydrodynamic pads 11 and 12 are fixed coaxially to the skirt 8 of the piston 1 by means of a ring 23, for example by a bonded or screwed connection, by fitting or the like. On the other hand, and according to a second embodiment shown in FIG. 4, the hydrodynamic pads 11 and 12 can be provided in one piece and adjusted directly on the skirt 8.

D'autre part, pour assurer l'alimentation de l'interface paroi interne 13 - patins hydrodynamiques 11, 12 en liquide de lubrification f, on a prévu un système de graissage constitué, soit comme il est représenté sur la figure 3 par un circuit d'alimentation unique 24, soit dans un autre mode de réalisation et comme il est représenté sur les figures 1, 2 et 4 par deux circuits d'alimentation 25 et 26 indépendants qui, en coopérant avec un moyen de distribution 27, permettent une distribution sélective du liquide de lubrification au niveau des surfaces extérieures d'appui 16 et 20. On the other hand, to supply the internal wall interface 13 - hydrodynamic pads 11, 12 with lubricating liquid f, a lubrication system has been provided, that is to say as shown in FIG. 3 by a circuit single supply 24, or in another embodiment and as shown in FIGS. 1, 2 and 4 by two independent supply circuits 25 and 26 which, by cooperating with a distribution means 27, allow distribution selective lubrication liquid at the outer bearing surfaces 16 and 20.

Le moyen de distribution 27 est constitué par deux gorges circonférentielles indépendantes et partiellement circulaires 28 et 29 qui sont ménagées sur le pourtour interne d'un coussinet 30 de la tete de bielle 31 et qui sont susceptibles de coIncider avec un conduit radial 32 ménagé dans le maneton 5 du vilebrequin. The distribution means 27 is constituted by two independent and partially circular circumferential grooves 28 and 29 which are formed on the internal periphery of a bearing 30 of the connecting rod head 31 and which are capable of coinciding with a radial duct 32 formed in the crankpin 5 of the crankshaft.

Par ailleurs, le système de graissage comporte un conduit 33 coaxial et contigu au conduit radial 32 et de plus petit diamètre que celui-ci, et qui assure la lubrification permanente de l'interface maneton 5 coussinet 30. Furthermore, the lubrication system comprises a duct 33 coaxial and contiguous with the radial duct 32 and of smaller diameter than the latter, and which provides permanent lubrication of the crankpin interface 5 bearing 30.

Par ailleurs, chaque gorge circonférentielle 28, 29 débouche dans l'un des deux circuits d'alimentation 25, 26. Furthermore, each circumferential groove 28, 29 opens into one of the two supply circuits 25, 26.

A cet effet, chaque circuit d'alimentation 25, 26 est constitué par un premier conduit 34, 35 ménagé dans l'amie de la bielle 4, le conduit 34, débouchant dans la gorge circonférentielle 28, tandis que le conduit 35 débouche dans la gorge circonférentielle 29. To this end, each supply circuit 25, 26 is constituted by a first conduit 34, 35 formed in the friend of the connecting rod 4, the conduit 34, opening into the circumferential groove 28, while the conduit 35 opens into the circumferential groove 29.

Chaque conduit 34, 35 des circuits d'alimentation 25, 26 débouche dans une gorge circonférentielle interne 36, 37 ménagée dans le pied de bielle 9, chaque gorge circonférentielle 36, 37 coopérant avec un conduit diamétral 38, 39 réalisé de façon appropriée dans l'axe de piston 10. Each conduit 34, 35 of the supply circuits 25, 26 opens into an internal circumferential groove 36, 37 formed in the connecting rod end 9, each circumferential groove 36, 37 cooperating with a diametrical conduit 38, 39 produced in an appropriate manner in the piston pin 10.

L'axe de piston 10 comporte deux évidements 40 41 dans lesquels débitent de façon respective les conduits diamétraux 38 et 39, les évidements 40, 41 débouchant à leur tour dans des chambres de répartition partiellement circulaires, 42 et 43, ménagées dans la bague 23 comme on le voit sur la figure 1 ou dans des chambres de répartition partiellement circulaires 44, 45 ménagées directement et de façon respective dans les patins hydrodynamiques 11 et 12 comme on peut le voir sur la figure 4. D'autre part, chaque patin hydrodynamique 11, 12 comporte des conduits de sortie du liquide de lubrification 46, 47 débouchant d'une part, dans les chambres de répartition 44, 45 ou dans les chambres de répartition 42, 43, et d'autre part entre les surfaces extérieures 16, 20 et la paroi interne 13, au moins à proximité de leur bord 17, 22 le plus éloigné de cette paroi.On observera que le conduit radial 32 et le conduit coaxial 33 ont été ménagés dans le maneton 5 de sorte que le conduit radial 32 coIncide avec la gorge circonférentielle 28 lorsque le patin hydrodynamique 11 est appliqué contre la région chargée correspondante 14, à savoir lors du mouvement ascendant A du piston, et notamment lors de la phase de compression, tandis que le conduit radial 32 coIncide avec la gorge circonférentielle 29 lorsque le patin hydrodynamique 12 est appliqué et sollicité contre la région chargée correspondante 15, lors du mouvement descendant D du piston, et notamment lors de la phase de combustion. The piston pin 10 has two recesses 40 41 into which the diametrical conduits 38 and 39 flow respectively, the recesses 40, 41 opening in turn into partially circular distribution chambers, 42 and 43, formed in the ring 23 as can be seen in FIG. 1 or in partially circular distribution chambers 44, 45 formed directly and respectively in the hydrodynamic pads 11 and 12 as can be seen in FIG. 4. On the other hand, each hydrodynamic pad 11, 12 comprises lubrication liquid outlet conduits 46, 47 opening on the one hand, into the distribution chambers 44, 45 or into the distribution chambers 42, 43, and on the other hand between the external surfaces 16, 20 and the internal wall 13, at least near their edge 17, 22 furthest from this wall. It will be observed that the radial duct 32 and the coaxial duct 33 have been formed in the crank pin 5 so that the radial duct 32 coincides with the circumferential groove 28 when the hydrodynamic pad 11 is applied against the corresponding loaded region 14, namely during the upward movement A of the piston, and in particular during the compression phase, while the radial duct 32 coincides with the circumferential groove 29 when the hydrodynamic pad 12 is applied and urged against the corresponding loaded region 15, during the downward movement D of the piston, and in particular during the combustion phase.

Par ailleurs, on observera qu'au voisinage du point mort bas, le conduit coaxial 33 coincide à son tour avec les gorges 28 puis 29, son diamètre qui est plus petit que le diamètre du conduit radial 32 ne lui permettant pas d'alimenter les circuits d'alimentation respectifs 25 et 26 mais lui permettant seulement d'assurer la lubrification de l'interface maneton 5 coussinet 30. Furthermore, it will be observed that in the vicinity of the bottom dead center, the coaxial conduit 33 in turn coincides with the grooves 28 and then 29, its diameter which is smaller than the diameter of the radial conduit 32 not allowing it to supply the respective supply circuits 25 and 26 but allowing it only to provide lubrication of the crankpin interface 5 bearing 30.

D'autre part, dans le mode de réalisation du système de graissage représenté sur la figure 3, le circuit d'alimentation unique 24 comporte un conduit 48 ménagé dans l'amie de la bielle et débouchant dans les deux évidements 40 et 41 par l'intermédiaire d'une gorge circonférentielle 49 et d'un conduit diamétral 50. On the other hand, in the embodiment of the lubrication system shown in Figure 3, the single supply circuit 24 includes a conduit 48 formed in the friend of the rod and opening into the two recesses 40 and 41 by l 'through a circumferential groove 49 and a diametral duct 50.

Dans les deux modes de réalisation du système de.graissage, on remarquera qu'il a été prévu entre la base de la tête ou couronne porte-segment 6 et le haut de la jupe 8 des conduits radiaux d'évacuation d'huile 51 débouchant dans la partie intérieure évidée du piston 1 pour rejeter le liquide de lubrification vers le carter bas-moteur, non représenté. In the two embodiments of the lubrication system, it will be noted that it has been provided between the base of the segment head or crown 6 and the top of the skirt 8 of the radial oil evacuation conduits 51 opening out. in the hollowed-out inner part of the piston 1 to discharge the lubrication liquid to the low-engine crankcase, not shown.

Bien entendu1 l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of example.

Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations, if these are carried out according to the spirit.

Claims

1. Reciprocating rectilinear piston, intended for example to equip an internal combustion engine, connected to a connecting rod (-4) by a diametral piston pin (10), and of the type comprising at least two opposite hydrodynamic pads (11, 12), integral with the piston (1) and provided laterally on either side of the piston pin (10) with regard to alternately loaded regions (14, 15) of the internal wall (13) of a jacket ( 3) of a cylinder (2) in which said piston (1) is capable of translating, said hydrodynamic pads (11, 12) which are alternately applied against said corresponding alternately loaded regions (14, 15) respectively comprising an outer surface bearing (16, 20) inclined relative to said internal wall (13) to allow the adequate application of a lubricating liquid f delivered by a suitable lubrication system (25, 26), characterized in that the surfaces respective exteriors (16, 20? of the aforementioned hydrodynamic shoes (11, 12) are asymmetrical with respect to the longitudinal geometric axis X of the piston (1), while they respectively have a shape adapted to the direction of movement of the piston (1) to induce optimal hydrodynamic lubrication between the hydrodynamic pads (11, 12) and said inner wall (13) of the jacket (3) of the cylinder (2).

2. Piston according to claim 1, characterized in that the upper edge (17) of the outer surface (16) of the hydrodynamic pad called compression (112 which is applied against the internal wall (13) of the liner (3) of the cylinder (2) during the upward movement of the piston, and in particular during the compression time of the cylinder (2), is the edge of this outer surface (16) furthest from said internal wall (13) while the lower edge (22) of the other hydrodynamic so-called combustion shoe (12) which is applied against the internal wall (13) of the jacket (3) during the downward movement of the piston (l), and in particular during the combustion time of the cylinder (2), is the edge of this outer surface (20) furthest from the inner wall (13) of the jacket (3).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the two hydrodynamic pads (11, 12) are essentially offset relative to a transverse plane Pt of the piston (1) containing the longitudinal geometric axis Y of the axis of piston (10).

4. Piston according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two hydrodynamic pads (11, 12) are offset from said transverse plane

Pt in opposite directions.

5. Piston according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hydrodynamic compression pad (11) is essentially offset towards the top of the piston (1), while the hydrodynamic combustion piston (12) is essentially offset down the piston.

6. Piston according to one of claims 1 to 5, characterized in. that the hydrodynamic pads (11, 12) are arranged relative to the piston (1) so that their axis of mean lift Apm substantially coincides with said transverse plane Pt of the piston (1).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer surface (16, 20) of each hydrodynamic pad (11, 12) is of at least partially frustoconical shape.

8. Piston according to one of claims 1 to 7, characterized in that the lubrication system comprises two supply circuits (25, 26) for the selective distribution of the lubrication liquid f to the respective external surfaces (16, 20 ) hydrodynamic pads (11, 12), and opening onto these surfaces at least near their edge (17, 22) furthest from the wall (13) of the cylinder.

9. Piston according to claim 8, characterized in that the supply circuits (25, 26) cooperate with a distribution means (27) constituted by two partially circular independent circumferential grooves (28, 29) which are formed on the periphery internal of a bearing (30) of the head (31) of the connecting rod (4) associated with the piston (1) and which are capable of selectively coinciding with a radial duct (32) formed in a crank pin (5) of a corresponding crankshaft.

10. Piston according to claim 8 or 9, characterized in that the lubrication system comprises a conduit (33) coaxial and contiguous to the above-mentioned radial conduit (32), and of smaller diameter than the latter, ensuring the permanent lubrication of the crankpin interface (5) bearing (30).

11. Piston according to any one of the preceding claims, characterized in that the pads (11, 12) are integral with a ring (23) fitted on the skirt (8) of the piston and delimiting therewith passages ( 42 to 44) for the liquid f.

12. Engine of the internal combustion type equipped with one of the pistons according to one of claims 1 to 11.